Fabrication de l'acierLa fabrication de l'acier est l'ensemble des étapes nécessaires à l'élaboration de lingots, blooms, brames ou billettes ayant la composition finale de l'acier désiré. Elle se décompose en plusieurs grandes étapes : la métallurgie primaire (qui fournit l'acier en fusion), la métallurgie secondaire (où la composition du métal en fusion est ajustée), puis la coulée et sa transformation (par exemple, par laminage). Lors de la première phase, la fabrication commence à partir du minerai de fer ou de la ferraille (chutes de métal).
Four à arc électriqueUn four à arc électrique (ou four à arc) est un type de four utilisé en métallurgie qui fut progressivement mis au point à partir de la fin du . Il utilise l'énergie thermique de l'arc électrique, établi entre une ou plusieurs électrodes de carbone et le métal, pour obtenir une température suffisante à sa fusion. D'une capacité allant généralement d'environ à , il est principalement utilisé pour la production d'acier liquide (environ 35 % de la production mondiale) et aussi pour le recyclage des métaux (par exemple pour récupérer le zinc de poussières et déchets métallurgiques via le procédé Electric Arc Furnace Dust ou EAFD).
Métallurgievignette|Métallurgiste travaillant près des hauts-fourneaux. vignette|Ouvriers de la métallurgie dans les années 1920. La métallurgie est la science des matériaux qui étudie les métaux, leurs élaborations, leurs propriétés, leurs traitements. Par extension, on désigne ainsi l'industrie qui repose sur la maîtrise de cette science : de la fabrication des métaux et de leurs alliages, jusqu'à celle des biens qui en découlent. La définition de la métallurgie a largement évolué au cours du .
Four (métallurgie)Cet article décrit les différents fours ou fourneaux entrant dans le raffinage des métaux. Fourneau à vent de Sefström : Invention de Nils Gabriel Sefström, métallurgiste suédois, extrêmement commode pour produire facilement et rapidement de hautes températures. Fourneau à vent de Deville : Inventé par Henri Sainte-Claire Deville, très commode pour produire de hautes températures. Sainte-Claire Deville y a fondu du platine.
Procédé LDLe procédé LD ou procédé Linz- est un procédé d'affinage de la fonte en fusion en acier. Il s'agit d'un convertisseur à l'oxygène pur, où ce dernier est violemment insufflé par une lance dans le métal en fusion. La réaction est analogue à celle du procédé Bessemer ou Thomas. Mais on obtient un acier qui peut être destiné à des usages pour lesquels seuls les aciers Martin-Siemens ou électriques convenaient.
Minerai de fervignette|Rocher formé de minerai de fer rubané, vieux de d'années environ (Musée minéralogique de Dresde). Le minerai de fer est une roche contenant du fer, généralement sous la forme de sulfures, carbonates ou oxydes. L'hématite (oxyde) est le principal minerai utilisé par l'industrie sidérurgique. La teneur en fer des minerais est variable (25 % à 70 %), de sorte que la teneur du minerai est un critère souvent plus important que sa distance géographique d'un point de vue économique.
Haut fourneauvignette|redresse=1.7|Photo panoramique d'une coulée au Haut fourneau 2 de Dąbrowa Górnicza (Pologne). La disposition de l'appareil, au centre d'une halle circulaire, est typique des hauts fourneaux soviétiques.|alt=vue panoramique d'un plancher de coulée, le four étant au centre. Un haut fourneau est une installation industrielle destinée à simultanément désoxyder et fondre les métaux contenus dans un minerai, par la combustion d'un combustible solide riche en carbone.
Extractive metallurgyExtractive metallurgy is a branch of metallurgical engineering wherein process and methods of extraction of metals from their natural mineral deposits are studied. The field is a materials science, covering all aspects of the types of ore, washing, concentration, separation, chemical processes and extraction of pure metal and their alloying to suit various applications, sometimes for direct use as a finished product, but more often in a form that requires further working to achieve the given properties to suit the applications.
Élément-trace métalliqueLa notion d’éléments-traces métalliques, ou ETM tend à remplacer celle de métaux lourds mal définie car englobant des métaux toxiques réellement lourds à d'autres (métalloïdes) l'étant moins. Tous les ETM sont toxiques ou toxiques au-delà d'un certain seuil et certains sont radioactifs (radionucléides). Leurs concentrations environnementales (eau, air, sol, organismes) résultent d'apports anthropiques (industrie, transports...
AcierUn acier est un alliage métallique constitué principalement de fer et de carbone. Il se distingue des fontes et des ferroalliages par sa teneur en carbone comprise entre 0,02 % et 2 % en masse. C’est essentiellement cette teneur en carbone qui confère à l'acier ses propriétés. Histoire de la production de l'acier L’Âge du fer se caractérise par l’adaptation du bas fourneau à la réduction du fer. Ce bas fourneau produit une loupe, un mélange hétérogène de fer, d’acier et de laitier, dont les meilleurs morceaux doivent être sélectionnés, puis cinglés pour en chasser le laitier.
Métal précieuxvignette|La pépite d'or de Latrobe. Cette pépite d'or est exceptionnelle en raison de ses cristaux d'or cubiques bien développés. Sa masse est de 717 grammes. Exposée au Vault, Natural History Museum, Londres. Un métal précieux est un métal de grande valeur économique. La notion de métal précieux est fluctuante selon les époques et les civilisations en fonction de l'offre et la demande : si l'on pense essentiellement aujourd'hui à l'or, l'argent, le platine, le rhodium et le palladium, on remarquera que ce ne sont pas nécessairement les plus chers ni ceux qui ont toujours été les plus appréciés par tous les peuples.
Fonte brutevignette|droite|De la fonte brute en fusion, contenue dans une poche. vignette|droite|De la fonte brute en gueuses. La fonte brute est le métal obtenu en sortie de haut fourneau. Cette appellation prend en compte le fait que la qualité de cette fonte, qui est utilisée à l'état liquide, n'est pas caractérisée par des considérations métallurgiques ou mécaniques, mais uniquement par sa composition chimique. La fonte brute s'apparente à une matière première plus qu'à un produit fini ou semi-fini ; ce n'est qu'un état intermédiaire de la fabrication de l'acier ou de la fonte de moulage.
Fer des maraisvignette|Une concrétion typique de fer des marais. On appelle fer des marais des concrétions ou des bancs d’alluvions consolidées récentes ou fossiles, caractérisés par leur haute teneur (20 à 45%) en minerai de fer. Le fer des marais est fait de fractions sédimentaires cimentées par le minerai de fer du sol. Ces sédiments sont le plus souvent un mélange de sable, d’argile et de silt, parfois aussi de graves, avec dans certaines circonstances présence de substrats organiques (surtout de la tourbe) à la teneur en métaux élevée.
Procédé Martin-Siemensthumb|300px|Four Martin-Siemens du musée de l'industrie de Brandebourg. Le 'four Martin-Siemens ou four Martin' est un four à réverbère doté de régénérateurs, utilisé à la fois pour la fusion de ferrailles de recyclage et pour l'affinage de la fonte brute. Le procédé, aujourd'hui abandonné, porte le nom des inventeurs qui l'ont mis au point : Pierre-Émile Martin qui, en 1864, adapte à la fusion de ferrailles la technologie de régénérateurs que Carl Wilhelm Siemens avait brevetée en 1856.
Procédé Bessemerupright=1|thumb|Convertisseur Bessemer exposé au Kelham Island Museum à Sheffield en Angleterre. Le procédé Bessemer est un procédé d'affinage de la fonte brute, aujourd’hui disparu, ayant servi à fabriquer de l'acier peu coûteux. Ce procédé porte le nom de son inventeur, Henry Bessemer, qui le brevette en 1855 et le perfectionne avec la Henry Bessemer and Company, société implantée à Sheffield, ville du Nord de l'Angleterre. Le procédé consiste à oxyder avec de l'air les éléments chimiques indésirables contenus dans la fonte pour en obtenir du fer ou de l'acier.
Ductile ironDuctile iron, also known as ductile cast iron, nodular cast iron, spheroidal graphite iron, spheroidal graphite cast iron and SG iron, is a type of graphite-rich cast iron discovered in 1943 by Keith Millis. While most varieties of cast iron are weak in tension and brittle, ductile iron has much more impact and fatigue resistance, due to its nodular graphite inclusions. On October 25, 1949, Keith Dwight Millis, Albert Paul Gagnebin and Norman Boden Pilling received US patent 2,485,760 on a cast ferrous alloy for ductile iron production via magnesium treatment.
Métal natifUn métal natif est un corps minéral à structure métallique, soit dans un sens restreint un corps simple métal formé essentiellement d'un seul élément chimique, soit dans un sens étendu un alliage caractérisé par quelques éléments chimiques associés, suffisamment pur(s), à l'état de corps simples, en théorie non combinés chimiquement, qui est naturellement présent dans la croûte terrestre ou dans d'autres environnements naturels tels que les météorites et les corps célestes Or L'or natif est le plus connu des
FerLe fer est l'élément chimique de numéro atomique 26, de symbole Fe. Le corps simple est le métal et le matériau ferromagnétique le plus courant dans la vie quotidienne, le plus souvent sous forme d'alliages divers. Le fer pur est un métal de transition ductile, mais l'adjonction de très faibles quantités d'éléments additionnels modifie considérablement ses propriétés mécaniques. Allié au carbone et avec d'autres éléments d'addition il forme les aciers, dont la sensibilité aux traitements thermomécaniques permet de diversifier encore plus les propriétés du matériau.
Metallurgical coalMetallurgical coal or coking coal is a grade of coal that can be used to produce good-quality coke. Coke is an essential fuel and reactant in the blast furnace process for primary steelmaking. The demand for metallurgical coal is highly coupled to the demand for steel. Primary steelmaking companies often have a division that produces coal for coking, to ensure a stable and low-cost supply. Metallurgical coal comes mainly from Canada, the United States, and Australia, with Australia exporting 58% of seaborne trade, mostly going to China.
Acier au creusetL'acier au creuset désigne le métal issu d'un certain nombre de procédés historiques d'élaboration d'acier dans un creuset. Ces procédés consistent essentiellement à affiner ou refondre du fer ou de l'acier préalablement élaborés dans un four distinct. L'acier au creuset est souvent un acier de qualité supérieure, dont l'importance technique et culturelle est essentielle (wootz pour la fabrication d'armes, aciers d'Huntsman pour les ressorts d'horlogerie, etc).
